邂逅垂直行業 等待5G大放異彩
科技行者 11月8日 北京訊息（文/於藝婉）： 峰值理論傳輸速度可達每秒數十Gb，比4G網路的傳輸速度快數百倍，整部超高清畫質電影可在1秒之內下載完成――這是業內對於5G最直觀的描述。5G的意義當然不侷限於網速更快、體驗更優，其高可靠、低時延、廣覆蓋的特性也賦予了它連線新行業、催生新服務的使命。如果說4G改變了生活，那麼5G將改變社會。不過，在其大展身手之前，我們不妨先來了解一些它背後的技術。
在5G即將到來的當下，手機仍舊是最重要的終端形態。如果把網路看做高速公路，那麼手機就應該是行駛在路上的汽車，兩者相輔相成。於車於路，數百家企業耕耘在無線通訊領域為推進5G商用做著貢獻，高通就是其中之一，而其提供的產品則是很多終端廠商研發生產5G手機的基礎。
5G射頻的小身材大智慧
在2018高通4G／5G峰會期間，高通宣佈推出面向智慧手機和其他型別移動終端的高通QTM052毫米波天線模組系列的最“小” 新產品——全整合5G新空口（5G NR）毫米波（mmWave）模組。這款最新推出的毫米波天線模組，比他們於今年7月釋出的首批QTM052毫米波天線模組在尺寸上小了25%。
QTM052毫米波天線模組到底有多重要？它是全球首款面向智慧手機和其他移動終端的全整合5G新空口（5G NR）毫米波及6GHz以下射頻模組。高通QTM052毫米波天線模組系列和高通QPM56xx 6GHz以下射頻模組系列可與高通驍龍™X50 5G調變解調器配合，共同提供從調變解調器到天線（modem-to-antenna）且跨頻段的多項功能，並支援緊湊封裝尺寸以適合於移動終端整合。消費者有望在2019年第二季度就可以用上5G手機。
由於面臨諸多技術和設計挑戰，很多人都認為毫米波在移動終端和網路中的應用是不切實際且不可實現的。首先，毫米波能量發散比較快，容易衰弱，無法傳播到很遠；其次，毫米波頻譜容易被樓宇、人體等阻擋、反射和折射；第三，毫米波受限於很多空間因素，衰減非常快。不過，高通將波束成形、波束導向和波束追蹤技術應用到產品中，顯著改善了毫米波訊號的覆蓋範圍及可靠性。
波束成形是不可或缺的幕後功臣，高通的毫米波天線模組不再使用全向發射，而是選擇定向發射。把能量聚集在一個波束，從而使得能量能夠傳輸得更遠，以提高覆蓋。高通利用多個天線形成相控天線陣列，天線之間的訊號經過互相干涉影響，能把訊號能量集中在一個方向發射出去。
形成波束後又出現了其它問題，如果只有一個波束，波束的方向又不變，一旦手機的位置有變動，訊號就無法傳到基站。因此，波束必須要通過波束導向技術不斷調整，指向傳輸物件的方向。同時，手機持有者的位置不斷移動，基站相對於人的位置也在變，這就需要波束追蹤技術來時刻追蹤天線移動的位置，並讓波束做出相應的調整。
因此，我們需要毫米波天線產品既能支援形成波束，又能控制波束的方向，還能追蹤接收方位置的變化，讓波束一直保持在最佳的傳輸位置上。這更要求整個射頻鏈路上從調變解調器到收發器、放大器再到天線的所有器件都能更智慧地協同工作。而高通推出的QTM052毫米波天線模組，與驍龍X50 5G調變解調器協同工作並形成完整系統，應對了毫米波帶來的巨大挑戰。
“預計全球多個地區都將在2019年實現5G部署。今天，5G已經不僅只是技術演示，它即將成為現實。北美地區即將利用6GHz以下和毫米波頻譜實現5G部署。在歐洲，6GHz以下頻段也將被利用，同時，運營商、基礎裝置廠商和手機廠商也正考慮在歐洲利用毫米波頻段支援5G。日本和韓國也將利用6GHz以下和毫米波兩種頻段，澳大利亞和中國等國家則將採用6GHz以下頻段。同時，毫米波正在中國取得快速發展，我們已經看到了運營商的決心。5G在全球範圍內正逐步實現規模部署。我們也很高興看到，消費者將能夠在2019年購買到多款支援5G技術的智慧手機。”高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙說。
高通總裁克里斯蒂安諾·阿蒙
始終連線的PC
自從有了資料通訊後，有關“殺手應用”的話題就沒有停止過，5G商用之前，這樣的討論一直都在。對此，高通工程技術高階副總裁、4G/5G業務總經理馬德嘉給出了他的理解。“近幾年有這樣一個趨勢，人們不再需要將資料儲存到筆記本電腦上，而是將資料儲存到雲端。隨著2019年5G網路的部署，這樣的需求會進一步擴大。更多使用者將期待他們的PC始終與雲端連線，他們可以隨時隨地從雲端獲取服務和資料，其中，可提供低時延和高資料吞吐量的5G網路將發揮關鍵作用，‘始終連線、始終線上的PC’就是典型的用例。我們認為這一類用例也將在2019年出現。 ”
腦補一個場景：當你正在上傳或下載一個重要檔案時接到了一個電話，你不得不夾著膝上型電腦飛奔出家門，正在傳輸的檔案也因為離開了Wi-Fi網路而斷掉連線，於你來講，是又著急又無奈，這時候，你一定希望自己的膝上型電腦可以隨時連網、隨時線上、隨時可用。其實，這樣的產品不用等到5G時代，已經有很多運營商開始為PC使用者提供這種“始終連線”的服務。
2016年12月8日，微軟在深圳召開的WinHEC大會上宣佈，將高通驍龍納入到新的晶片合作伙伴當中。當月，在高通舉辦的第二屆驍龍技術峰會上，華碩和惠普分別釋出了其首款驍龍平臺Windows裝置——華碩NovaGo超輕薄二合一膝上型電腦和可拆卸式惠普ENVY x2膝上型電腦。在今年一月的美國CES上，冠以“始終線上 始終連線”的PC正式亮相，二合一可拆卸的Miix 630採用了驍龍835移動PC平臺和Windows 10S，可實現簡潔的體驗。
“高通已經與微軟進行了深入合作，推動這一嶄新PC品類的發展。使用者的PC體驗正在被重新定義，雙方將很多智慧手機的使用習慣帶到了PC當中，如全天甚至多天的電池續航、即開即用、可始終與雲端保持連線等。這將是PC行業的一個全新起點，那就是未來通過5G支援的始終連線的PC，高通正為PC行業的這一轉型做好準備。”克里斯蒂安諾·阿蒙說。
首先來了解一下高通和微軟如何一起合作，他們最先需要解決的是消費者在使用膝上型電腦和二合一PC時的一大痛點：電池續航能力。根據調查，電池續航是目前個人電腦的首要痛點。事實上，當消費者被問及如果讓他們自己組裝一臺裝置，他們想讓這臺裝置擁有什麼特性，超過50%的受訪者想要至少20小時的電池續航，而近80%的受訪者想要至少16小時的電池續航。而在市面上大部分裝置宣稱能達到10小時以上的電池續航，顯然，現實和承諾之間有差距。
通過驍龍移動PC平臺，這類新型的二合一PC實現了超過一整天的電池續航。從概念開始，驍龍平臺就旨在帶來擁有極致功耗、能夠一整天續航的小型便攜裝置。為了這一使命，驍龍835移動平臺在設計時優化了能量消耗以及八核心架構的效能，從而使消費者受益於電池續航。這是通過整合所有技術在一塊晶片上實現的（CPU、GPU、DSP等等），利用低功耗架構，並縮小晶片體積——其電晶體只有10nm。 這一低功耗平臺帶來的好處不只是電池續航能力，因為其低功耗的特性，發熱也很低。OEM廠商終於可以拋開復雜且產生噪音的冷卻風扇。
有了像智慧手機一樣的電池續航，使用者的個人電腦無需關機。它可以始終開啟，像你的智慧手機一樣，通過雲同步資料。歸功於一種新的低功耗狀態“連線待機”，電腦可以根據你的位置接入4G LTE或Wi-Fi，與雲端伺服器連線，推送通知，隨時隨地對使用者的要求做出迴應。
據克里斯蒂安諾·阿蒙介紹，在過去6個月中，已有5款基於驍龍835和驍龍850平臺的產品陸續上市，包括兩款搭載驍龍850移動計算平臺的PC產品——聯想Yoga C630和三星Galaxy Book2。可以想見，整個市場正轉向始終連線的PC。隨著5G網路的部署，5G將成為主要的寬頻連線和無線架構，連線所有計算終端。未來還將有更多基於驍龍平臺的始終連線PC產品推出市場。”
同時，始終連線的PC也得到了更多網路服務商的支援。Sprint、中國電信、TIM和EE等運營商正在推出免費或無限量資料流量服務，中華電信、德國電信、Telefonica等運營商也在提供與始終連線PC繫結的資料服務。“此外，高通還與京東、亞馬遜、Sprint線上商店等有深入合作。未來，將有更多運營商有望加入到始終連線PC的生態系統中來，因為大家清楚，當5G技術變得更加成熟時，PC的未來將走向何方。”克里斯蒂安諾· 阿蒙說。
對5G需求旺盛的私有網路
鑑於毫米波高頻寬、波束窄、保密性好以及傳輸質量高等特性，對吞吐量要求高的密集區域可以成為毫米波技術的典型應用場景。諸如企業和工業網路，也可以稱它們為私有網路。“私有網路是5G部署中的一大要素。我會將私有網路與電話的PBX系統做類比，私有網路之於5G，正如PBX之於公共電話系統。”克里斯蒂安諾· 阿蒙說。
私有網路將實現與之前多代通訊技術不同的一點，就是其將支援更高的網路密度。在運營商建設5G網路的同時，企業和工業也將建設他們的私有網路，兩者的結合將帶來大量的新用例。而要實現這點，就需要小型基站技術，這項技術將支援5G密集的部署架構，並支援公共及私有工業網路之間的多種配置方式。
在2018高通4G/5G峰會上，高通與三星電子宣佈，雙方正合作開發5G小型基站。高通 FSM™100xx 10奈米5G解決方案可支援三星5G小型基站解決方案使用6GHz以下和毫米波頻譜，從而幫助提供新一代無線體驗。FSM100xx於2018年5月釋出，可提供多項5G特性，包括在當前業內緊湊封裝中提供MIMO基帶功能。
5G網路將利用小型基站提供數千兆位元吞吐量和毫秒級時延，以提升無線體驗並支援多樣化的新興應用，如增強現實和虛擬現實。此外，5G網路擁還可創造眾多全新機遇，如依賴高速安全無線鏈路的自動導引車（AGV）以實現工業自動化。
5G到底在怎樣改變著社會呢？馬德嘉表示：“與以往不同的是，今天往往是垂直行業的企業主動找到高通，以工業物聯網為例，高通今天已經在該領域有多個合作伙伴。他們希望通過無線技術，打造更靈活的生產和製造流程。所以說，與其說是通訊企業向垂直行業提供解決方案，不如說是垂直行業的企業有這樣的需求，主動找到我們。”
工業企業通常對本地連線有所需求，並且通常作業於偏遠地區或臨時場地，例如礦山、電廠、近海石油平臺、工廠、倉庫或港口，而對上述環境來說，在連線方面可能頗具挑戰。其實早在2017年初，通用電氣、諾基亞和高通三方已成功演示面向工業物聯網（IIoT）市場的私有LTE網路，把各方的平臺和技術融為一體，旨在推動工業生產過程的數字化。
當然，私有網路的發展也在與時俱進，還是以工業物聯網為例，今天的工業物聯網要求錯誤率不能超過百萬分之一的可靠性以及毫秒級的時延，工業機器人控制、高精度生產製造等用例都需要全新技術的支援才能實現，這些要求只有5G網路能夠實現。“5G強大的功能，尤其是提供超高可靠低時延通訊（uRLLC）的能力，尤其適合於支援工業物聯網的諸多應用。當然，5G對於滿足更多垂直行業的私有網路需求同樣重要，這將帶來全新的商業模式和巨大價值。”馬德嘉說。